Mécanismes d'infection, pathogenèse et persistance du virus de l'hépatite E chez l'humain : étude des compartiments digestif et urinaire

Mechanisms of infection, pathogenesis and persistence of hepatitis E virus in humans : study of digestive and urinary compartments

• Auteur / Autrice : Olivier Marion
• Direction : Jacques Izopet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 10/05/2023
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie Santé Biotechnologies (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut Toulousain des Maladies Infectieuses et Inflammatoires (Toulouse ; 2021-....)
• Jury : Président / Présidente : Nassim Kamar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Izopet, Isabelle Imbert, Sébastien Hantz, Constance Delaugerre
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Isabelle Imbert, Sébastien Hantz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Appareil urinaire

Épithélium intestinal

Virus de l'hépatite E

Mots clés libres

Virus de l'hépatite E

Épithéliums

Immunologie

Transplantation d'organe

Hepatitis E virus

Epithelia

Immunology

Organ transplant

Résumé

Bien que considéré comme hépatotrope, le virus de l'hépatite E (VHE) présente un tropisme tissulaire très large. Notre travail s'est attaché à l'exploration de deux compartiments extra-hépatiques potentiellement réservoirs du VHE : le tractus digestif et le compartiment urinaire. Nous avons observé in vitro que des cellules intestinales primaires étaient permissives pour le VHE de génotypes 1 et 3. Les cellules polarisées sur transwells produisaient du virus principalement au pôle apical des entérocytes. Les virions sécrétés par les cellules intestinales présentaient une densité de 1,06 à 1,08 g.cm-3, correspondant aux virions quasi-enveloppés retrouvés dans le sérum des patients infectés. La ribavirine inhibait la libération de VHE au pôle basolatéral des cellules intestinales mais pas leur libération apicale pouvant expliquer la persistance d'une réplication entérique du virus chez les patients traités par antiviraux. Le VHE était capable d'infecter des explants intestinaux ex-vivo. Finalement, le génome du VHE et l'antigène de capside ont été détectés au sein des cryptes intestinales d'une patiente transplantée d'organe solide chroniquement infectée. Chez les patients transplantés d'organe solide, l'ARN du VHE était détectable dans les urines de 48% des patients au diagnostic de l'infection. La détection de l'antigène du VHE dans les urines était un marqueur sensible de l'infection à VHE (87%). La densité des particules virales observées dans les urines était faible (1.11-1.12 c/cm3), correspondant à des virions également quasi-enveloppés. In vitro, leur infectiosité était similaire à celle des virions présents dans le sérum des patients. L'antigène du VHE et le génome viral détectables dans les urines présentaient des densités distinctes, suggérant que la majeure partie de l'antigène excrété dans les urines n'était pas associée à des particules infectieuses. La détection du VHE dans les urines n'était pas corrélée à une altération de la fonction rénale ni à une protéinurie de novo. L'excrétion urinaire de VHE était associée à une exposition plus importante au tacrolimus. Enfin, les patients évoluant vers la chronicité présentaient, à la phase aigue de l'infection, un taux plus élevé d'antigène VHE dans le sérum. Notre travail a permis d'identifier et de caractériser les compartiments digestif et urinaire comme des sites de réplication et de diffusion du VHE dans l'environnement. Ces découvertes ouvrent de nouvelles perspectives quant aux mécanismes d'infection et de persistance du VHE chez l'humain.

First described as a hepatotropic virus, the hepatitis E virus (HEV) has a broad spectrum of tissue targets. Our work focused on two extra-hepatic compartments that could be HEV reservoirs: the digestive tract and the urinary compartment. We showed that primary intestinal cells supported the growth of Kernow-p6 strain and HEV1 and HEV3 clinically-derived virions. Polarized enterocytes infected with HEV1 and 3 strains released HEV particles vectorially: mostly into the apical compartment with a little basally. Iodixanol density gradient centrifugation of enterocyte-derived HEV virions gave bands at a density of 1.06 to 1.08 g.cm-3, corresponding to that of quasi-enveloped HEV particles. Ribavirin therapy inhibited HEV excretion from the basal surface but not from the apical side of infected human enterocytes. HEV virions also infected intestinal tissue explants. Lastly, HEV RNA and antigen were detected in the intestinal crypts of a chronically infected patient. Urinary HEV RNA was detected in 12 (50%) of the 24 transplanted patients diagnosed with HEV hepatitis. Urinary HEV antigen (Ag) was detected in all but one of the patients (96%). The density of RNA-containing HEV particles in urine was low (1.11-1.12 g/cm3), corresponding to lipid-associated virions. Urine-derived virions was as infectious as those derived from plasma in vitro. The urinary HEV RNA/Ag detected was not associated with impaired kidney function or de novo proteinuria. Finally, there was more HEV Ag in the serum at the acute phase of HEV infection in SOT recipients whose infection became chronic. We identified and characterized the gut and the urinary tract as two HEV reservoirs. These findings open new perspectives on the mechanisms of infection and persistence of HEV in humans.